Excel在生产与运作管理教学中的应用

来源:用户上传      作者: 段永峰

　　摘要：在多媒体教学条件下，Excel具有基本函数功能、电子表格功能、数据分析等功能，在生产与运作管理的教学过程中，Excel的数据分析功能与生产与运作管理的基本理论和方法相结合，可以整合教学内容，有助于摆脱目前生产与运作管理教学所面临的困境。
　　关键词：Excel；线性规划；生产与运作管理；教学
　　中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2011）13-0260-03
　　
　　生产与运作是一切社会组织将它的输入转化为输出的过程。生产与运作管理是从微观的角度，通过计划、组织和控制等职能使得社会组织投入各种资源和活动效益最大化的过程，在生产与运作管理中，需对大量的数据资料进行统计分析，以此为基础进行决策。而Excel以其友好的操作界面和强大的数据分析功能受到众多企业和个人的青睐，它广泛应用于报表处理、数学运算、财务处理、统计分析等方面。将Excel引入生产与运作管理的教学，将帮助学生解决生产与运作管理中复杂的计算问题。不仅可以改变传统的教学方式，也可提高学生应用所学知识解决实际问题的能力。
　　在应用Excel进行线性规划分析时，需安装“规划求解”，单击Microsoft Excel 菜单栏中“工具”下的“加载宏”命令，然后在“加载宏”对话框中选择“规划求解”库，点击“确定”按钮，“规划求解”项就出现于“工具”菜单栏中。而在生产与运作管理中，需定量化的决策有：多元回归预测需求、线性规划确定最优厂址、最优订货（生产）批量、最优产品组合、网络优化与排队模型等，下面将以确定最优产品组合为例，阐述线性规划在生产与运作管理中的应用如何用Excel进行求解。
　　在市场经济情况下，企业应当根据预测市场的需求量及各种生产约束条件来编制企业生产计划，确定应生产的品种数量并获得更大的经济效益。
　　设某公司生产A、B、C、D四种产品，由剪切、冲压、喷漆顺序加工而成，生产数据和经营资料（如表1所示）。试确定一个最优的产品年生产数量。
　　下面将应用Excel，应用线性规划方法来确定其最优的产品年生产数量，具体求解步骤如下：
　　1.录入并整理数据。在Excel中输入生产数据和经营资料基础数据，格式（见图1）：
　　图1生产数据和经营资料基础数据
　　2.利用Excel构建约束条件和目标函数。在A、B、C、D的实际产量处录入0，同时令A产品在剪切、冲压、喷漆和进口钢板用量的数量等于A产品的实际数量（使用公式设置），按同样的方法分别设置B、C、D下各个单元格的数量。构建约束行或列，即：添加各种约束条件，如产量、工时和原料供应的约束。设置完产量后，分别计算各个加工工序的总工时，下面以剪切为例，在F12单元格处输入需使用SUMPRODUCT ()函数计算总的加工工时，具体操作（见图2），SUMPRODUCT()函数可计算矩阵相乘的。计算完各个工序的加工时间后即可进行约束条件的设置。
　　根据实际求解的要求进行设置，本例中为利润最大化，即：产量与单位产品的利润相乘再求和，此时仍然可以使用SUMPRODUCT ()函数来计算总的利润，具体设置可参考图2来进行设置。
　　3.添加线性规划的约束条件并求解。在已安装“规划求解”的Microsoft Excel，点击Excel菜单栏“工具”，选择“规划求解”，弹出图3的对话框，点击“设置目标单元格”后面的，出现图4的对话框，选择目标单元格进行设置，根据目标函数选择最大值、最小值或者设置等于的选项。
　　设置完目标函数后，需设置可变单元格，点击图3“可变单元格”后面的，出现类似于图4的对话框，选择可变单元格进行可变单元格的设置。
　　其次，添加约束条件，点击图3中的添加按钮，出现图5的对话框，按线性规划的约束条件依次添加各个约束条件，添加完全部约束后，点击“确定”返回到图3。然后点击图3中的“选项”按钮，进行规划求解的高级设置，具体设置（见图6），设置完成后点击“确定”按钮返回到图3，设置完成后的结果为图7所示的对话框。
　　点击图7的“求解”按钮，即可求得线性规划的最优解，并可进行敏感性的分析，即可完成线性求解，规划求解的结果（如下页图8所示）。
　　图8中的结果就是线性规划的最优解，结果为生产产品A、B、C、D的产量分别为6 000、400、3 000、100单位，年利润为43 600元。
　　从上述例子中可以看出，将Excel分析工具库应用于生产与运作管理的教学中，使有关分析变得简单、快捷、准确，简单的使用就可轻松获得计算结果。同时Excel中众多的函数在给我们的数据处理带来方便，这样在生产与运作管理课堂教学过程中教师重点给学生讲清楚生产与运作管理的基本理论、基本概念、基本思想、计算的原理和正确应用的条件、正确解读计算的结果，用Excel来完成大量计算工作和进行计算结果分析。将生产与运作管理理论与实际紧密联系起来，使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题，对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。同时也丰富了教学内容，使课堂气氛由枯燥乏味变得趣味盎然。增强学生对生产与运作管理中的重要概念与理论的理解，使学生使用计算机进行计算求解分析的能力大大提高。
　　
　　参考文献：
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　　[3]赵卫旭.Excel在高校金融学教学中的应用[J].中国管理信息化，2010，(8).
　　[4]周毕文，黄洁萍，等.线性规划最优解的探讨及在生产与运作管理中的应用[J].北京理工大学学报：社会科学版，2001，(11).
　　[5]王斌会.Excel在多元回归预测分析教学中的应用[J].统计与预测，2003，(4).[责任编辑 陈鹤]
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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